Question

（12分）（1）Mn．Fe均为第四周期过渡元素，两元素的部分电离能数据列于下表：

元    素	Mn	Fe
电离能/kJ·mol^－1	I1	717	759
I2	1509	1561
I3	3248	2957

回答下列问题：Mn元素价电子层的电子排布式为                 ，比较两元素的I₂．I₃可知，气态Mn^2＋再失去一个电子比气态Fe^2＋再失去一个电子难。对此，你的解释是                

（2）白色的无水硫酸铜粉末溶于水得到蓝色溶液，请解释这一现象的原因（用离子方程式）        ，向蓝色溶液中加入氨水，首先形成蓝色沉淀，继续加入氨水，沉淀溶解得到深蓝色透明溶液，请写出沉淀溶解过程的离子方程式              。

（3）ZnS在荧光体、光导体材料、涂料、颜料等行业中应用广泛。晶体结构如下图所示，其晶胞边长为540．0 pm，晶胞中Zn原子的配位数为                        ，列式表示并计算立方ZnS晶体的密度（g·cm^-3）                      。

Answer

（1）3d54s2；由Mn2+转化为Mn3+时，3d能级由较稳定的3d5半充满状态转化为不稳定的3d4状态需要的能量较多；而Fe2+转化为Fe3+时，3d能级由不稳定的3d6转化为稳定的3d5半充满较稳定状态，需要的能量相对要少 由Mn2+转化为Mn3+时，3d能级由较稳定的3d5半充满状态转化为不稳定的3d4状态需要的能量较多；而Fe2+转化为Fe3+时，3d能级由不稳定的3d6转化为稳定的3d5半充满较稳定状态，需要的能量相对要少

（2）Cu2++4H2O=[Cu（H2O）4]2+ ；Cu（OH）2+4NH3=[Cu（NH3）4]2+ +2OH-

或Cu（OH）2+4NH3．H2O=[Cu（NH3）4]2+ +2OH- +4H2O （3）4 4．1

【解析】

试题分析：（1）锰的原子序数是25，则根据核外电子排布规律可知Mn元素价电子层的电子排布式为3d54s2；由于Mn2+转化为Mn3+时，3d能级由较稳定的3d5半充满状态转化为不稳定的3d4状态需要的能量较多；而Fe2+转化为Fe3+时，3d能级由不稳定的3d6转化为稳定的3d5半充满较稳定状态，需要的能量相对要少，所以气态Mn2＋再失去一个电子比气态Fe2＋再失去一个电子难。

（2）由于铜离子能与水分子形成配位健，所以白色的无水硫酸铜粉末溶于水后得到蓝色溶液，反应的离子方程式为Cu2++4H2O=[Cu（H2O）4]2+；氢氧化铜能的铜离子能与氨气形成配位健，所以继续加入氨水，

沉淀溶解得到深蓝色透明溶液，反应的离子方程式为Cu（OH）2+4NH3=[Cu（NH3）4]2+ +2OH－。

（4）根据晶胞结构可知以锌为中心4个S构成四面体，所以Zn原子的配位数为4；根据ZnS的晶胞结构可知：含有黑球：1×4＝4，含有白球：1/8×8+1/2×6＝4,，所以一个晶胞中含有4个ZnS。则晶胞的密度是：。

考点：考查电离能、配位健、晶胞结构与计算等